Часы с gps синхронизацией. Morgenwerk: часы с GPS синхронизацией

Основанной в 1881 году (да, это случилось за четверть века до Rolex), выпускать «первые в мире часы с функцией…» вполне привычно и закономерно. Например, именно Seiko первой начала делать кварцевые часы в 1969 году. И что уж там скрывать, случается так, что именитые швейцарские бренды выкупают права на механизмы, разработанные часовщиками Seiko.

Этой осенью одна из самых технологичных часовых компаний в мире официально представила первые в мире часы с функцией коррекции времени по GPS — они называются Seiko Astron GPS Solar. Ими были украшены витрины флагманского бутика Seiko в самом сердце Токио, часы были показаны в Королевской Гринвичской обсерватории…

Чуть позже, российское представительство Seiko и компания ТБН-Тайм устроили для дилеров со всей нашей бескрайней Родины не слишком публичную презентацию этих часов. Мероприятие носило закрытый характер, но разве это могло остановить корреспондентов Chronoscope? Наши лазутчики сделали живые фотографии Seiko Astron GPS Solar и разузнали все подробности, касающиеся этих часов.


Как рассказал генеральный директор Сейко РУС Такеши Сакамото, часы Seiko Astron GPS Solar для работы используют только силу света, что делает их абсолютно автономными и экологичными.

А стоит вам один раз нажать на кнопку — и часы подключатся к спутникам, с которых они получают данные о часовом поясе и корректируют время до точности, с которой идут атомные часы. Эта функция доступна в любом из 39 часовых поясов Земли. Разработка модели заняла около 10 лет и вылилась в сотню патентных заявок. Самой главной задачей, стоявшей перед инженерами компании, была задача создания компактного GPS-модуля со сверхнизким потреблением энергии.



Еще одна сложность — для работы GPS-модуля требовалось снабдить часы высокочувствительной антенной. Обычные антенны не могут принимать сигнал внутри металлического корпуса и занимают гораздо больше места, чем могут предложить наручные часы. В результате в Seiko разработали сверхчувствительную кольцевую антенну, которую поместили под циферблатом 47-ми мм корпуса. А керамический безель помог усилить восприимчивость антенны.

Самое замечательное в этих высокотехнологичных часах, что пользоваться ими невероятно просто. Они снабжены интеллектуальным датчиком, который управляет автоматической настройкой времени. Один раз в сутки, при попадании на солнечный свет, этот датчик подключает часы к GPS и, если нужно, корректирует время. Если же датчик фиксирует слабый заряд аккумулятора часов, то периоды проверки времени увеличиваются.

Значения индикатора на «10 часах»:
«1» — переустановка времени
«4+» — корректировка часового пояса
«F» — полный заряд аккумулятора
«E» — низкий заряд аккумулятора
«Самолет» — режим для блокировки GPS-модуля во время полета
«DST» — корректировка на летнее время

Покупая наручные часы, мы хотим быть уверены в том, что они всегда показывают точное время. В механических вся надежда возлагается на точность механизма. От того, насколько он хорош, зависит точность времени. А чем точнее идут часы, тем лучше это характеризует мастера, сделавшего их. По крайней мере, так было на заре развития часовой индустрии. Мастерство ремесленника определялось к тому же не только точностью хода, но и размером корпуса. Чем меньше - тем лучше. С появлением немеханических часов вопрос точного времени исчез. Сегодня многие производители предлагают модели с синхронизацией времени. В этой статье мы разберемся с тем, что это такое и как это работает. Поехали.

Радиосинхронизация

Самые точные часы на планете - это атомные. Отставание у них минимальное, можно сказать - микроскопическое. Настолько, что его даже не учитывают. Такие часы крайне важны в авиации, мореходном и других делах, где отставание или спешка даже на одну секунду может привести к фатальным последствиям.

В общем, владельцы часов с радиосинхронизацией во время настройки своих наручных часов указывают временную зону, в которой они находятся. А в дальнейшем часы сами корректируют и исправляют показания.

Как они знают, что нужно сделать поправку? Они ориентируются на показания специальных вышек. Всего их существует шесть: по одной в Германии, Британии, США и Китае, и две - в Японии. При смене часового пояса перенастройка часов происходит автоматически. Вам даже не нужно об этом думать. Из производителей такой функцией свои продукты оснащают Касио, Ситизен и Таймекс. Те компании, которые делают ставку именно на высокотехнологичное оснащение и “полный фарш”.

GPS-сигнал

По сути, та же самая радиосинхронизация. Только часы принимают сигнал не от специальных вышек, а от спутника по GPS.

Так, Сейко предлагает модель Astron GPS Solar. Она умеет поддерживать связь с несколькими спутниками одновременно, что гарантирует точные показания времени во всех часовых поясах.

Или, например, EcoDrive Satellite Wave. Модель постоянно находится в контакте с одним из двух с половиной десятков спутников. Синхронизация происходит с атомными часами. То есть, эти часы синхронизированы с атомными, но не через вышку, а через GPS-спутник. В качестве приятного бонуса в этой модели - подзарядка батареи от любого света.

Синхронизация со смартфоном

Это самый распространенный вариант, знакомый всем владельцам смарт-часов. Посредством технологии Блютус идет синхронизация времени на двух устройствах. В результате этого, часы отображают то время, которое показывает смартфон.

Компания Касио предлагает несколько моделей наручных часов с технологией Bluetooth, которые будут сопряжены с вашим смартфоном. То есть, вам не нужно покупать умные часы той же компании, что и смартфон. Отличная альтернатива монополистам, не так ли?

Самые точные наручные часы

Мы несколько раз упомянули об атомных часах, которые самые точные в мире, и по которым сверяются остальные часы. Есть ли шанс, что когда-то мы увидим наручные атомные часы? Есть, и он очень велик. Уже собраны деньги на запуск такой модели. По предварительным оценкам, их стоимость будет составлять порядка шести тысяч долларов. Но вот когда именно они появятся - этого никто не может сказать. Нам остается лишь ждать.


Не думал, что спустя много лет я вернусь к часам на газоразрядных индикаторах. В конце 70-х я собирал подобные часы на микросхемах 155-й серии, плата выглядела внушительно, по 5 Вольтам потребляли не мало, да и малогабаритными их нельзя было назвать…

Собрать такие винтажные часы попросил меня мой сын, увидел он их на просторах Интернета, где они зовутся Nixie Tube Clock , ну и загорелся. Порыскал я по Инету, схем много, на разных лампах, на любой вкус, но просто повторить - это не по мне, я люблю делать свое, так намного интереснее и приятнее.

Изюм!

Обязательно хотелось сделать синхронизацию часов с сигналами точного времени, ведь какими бы точными ни были часы, в конце концов, все начинают отставать или убегать вперед. Для синхронизации времени можно применять, сигналы на радиостанции «Маяк», либо принимать сигналы передатчика DCF77 на частоте 77,5 кГц, есть еще несколько станций на КВ и УКВ передающих сигналы времени. В любом случае нужно будет делать полноценный приемник, решать проблему помех на него со стороны цифровой части, декодировать принятый сигнал и т.д.
А вот модули GPS мне понравились - практически готовые устройства, минимум обвязки, выход модуля можно подключать к СОМ порту (через МАХ232) и на выходе формируются сигналы совместимые с протоколом NMEA-0183 . Я испробовал два типа модулей ЕВ-500 и MSTAR1316 .



Следует обратить внимание на конденсатор С3 в цепи антенны. При использовании пассивной антенны его надо поставить обязательно, а вот при использовании активной поставить перемычку. Здесь присутствует 2.5-2.8 Вольт для питания активной антенны, поэтому старайтесь избегать закорачивания этого вывода, есть вариант остаться без модуля!
Часы могут работать и без GPS модуля , но об этом ниже.
Итак, дошли до схемы часов. Что они умеют делать:
- показывать время
- в начале каждого часа синхронизироваться с GPS модулем
- менять подсветку баллонов индикаторов
- устанавливать часовой пояс (от 0 до 12) нашего полушария (через меню), т.к модуль выдает всемирное координированное время (UTC)
- отключать синхронизацию с GPS модулем, в случае его отсутствия (через меню)
- выбирать скорость работы с GPS модулем (через меню)

Часы собраны на PIC 16F876A и 4-х высоковольтных дешифраторах К155ИД1 .
Идея самих часов состоит в следующем: у GPS модуля есть свои RTC (часы реального времени), очень точные, которые при наличии хотя бы одного спутника постоянно с ним синхронизируются, по некоторым данным точность составляет вплоть до 50 - 100 нсек. В 04 минуты каждого часа МК обращается к GPS модулю и получает он него часы и минуты, делает поправку на часовой пояс и формирует двоичный код, который поступает на входы высоковольтных дешифраторов 155ИД1 , управляющих лампами ИН-12А. Если модуль поймал хоть один спутник, то загорается светодиод HL4 .

Я намеренно не делал динамическую индикацию, не нравится она мне и я стараюсь ее избегать, когда это возможно, да и портов у МК достаточно.

Для подсветки колб индикаторов я взял светодиоды, не знаю как их зовут, из RGB ленты. Всего 8 режимов подсветки, меняется нажатием кнопки S2 : выключена, красная, зеленая, синяя и комбинации этих трех цветов.

Кнопки S1 и S3 установка часов и минут соответственно.
Кнопка S4 – коррекция/синхронизация. Если включен режим синхронизации GPS , то при нажатии S4 происходит принудительная синхронизация часов с GPS модулем. Если режим синхронизации GPS отключен, то нажатие S4 сбрасывает минуты в 0 и, пока кнопка нажата, часы не идут. После отпускания кнопки часы запускаются с 00 минут 00 секунд. После этого нужный час можно установить кнопкой S1 .

Стабилизатор и полевой транзистор нужно разместить на небольших теплоотводах.

Итого

Итак, получилось 4 основных блока.


Блочная конструкция дает некоторую свободу при монтаже устройства в корпус:

Технология довольно новая [по современным меркам], но уже успела стать популярной и востребованной в часах ведущих производителей. Основная причина - простота использования и высокая точность полученного сигнала. Не обошлось и без основного “подводного камня”: слишком жесткие условия для успешного приема сигнала - небо обязательно должно быть открытым. Еще одним недостатком технологии мы считаем высокую стоимость - в бюджетных и даже в часах среднего ценового сегмента GPS вы не найдете. Только дорогие модели премиум сегмента могут похвастаться этой функцией. В статье постарались объяснить, что же представляет собой GPS и как ее использовать для получения точного времени.

GPS - система навигации, в основе которой лежит информация со множества спутников, вращающихся вокруг Земли. Принцип работы технологии основан на измерении расстояния от антенны устройства [в нашем случае часы с GPS приемником] до спутника. Местоположения спутников уже заранее известны [с высокой точностью] и записаны в специальный альманах [база данных]. Он хранится в памяти часов до начала измерений. Обычно спутники передают альманах вместе с сигналом GPS. Таким образом, GPS-приемник знает расстояние до нескольких спутников, на основе данных альманаха и скорости радиоволны [примерно равна скорости света] может вычислить точные координаты устройства. Каждый спутник оборудован атомными часами [будет подробно описан в материале о радиосинхронизации]. Это время передается вместе с сигналом и учитывает пройденное расстояние для определения погрешности [если среди читателей буду профи, поправьте нас в случае ошибки].

Для более точного определения местоположения карта земного шара условно поделена на блоки по 500 метров, каждый из которых относится к определенному часовому поясу.

В часах Casio технология GPS имеет название GPS Hybrid Wave Ceptor. Это означает, что синхронизация времени выполняется по GPS и по радиоволнам. Если по какой-то причине радиоволны недоступны, часы автоматически включают GPS-приемник, и с помощью него синхронизируют текущее время и дату.

О работе GPS Hybrid

  • В автоматическом режиме часы принимают сигнал радиоволн в промежутке между полночью и 5 утра. Если операция не удалась, то в промежутке между 6 и 10 часами утра принимается GPS сигнал.
  • Перед приемом GPS сигнала убедитесь, что небо не закрыто облаками, поблизости нет крупных зданий, сооружений или других препятствий. GPS-приемник скорее всего не будет работать под землей, в туннеле или в условиях, когда небо невидимо.
  • При успешном приеме сигнала часы автоматически устанавливают временную зону, текущее время и дату.
  • Несмотря на то, что в часах используется интегральная микросхема с пониженным энергопотреблением, функция GPS довольно ресурсоемкая.
  • Во время приема GPS сигнала держите часы строго горизонтально [циферблат должен смотреть в небо]. Если у вас настроена автосинхронизация времени, просто оставьте часы на подоконнике на ночь. Убедитесь, что перед приемом сигнала часы получили достаточное количество света в течение минимум 2 минут. Для этого достаточно поднести часы к источнику яркого света [подойдут солнечные лучи или лампы дневного света].
  • Время приема сигнала может варьироваться от 6 секунд до минуты.

Итак, вы стали счастливым обладателем часов с GPS приемником. Первым делом нужно вручную запустить GPS-синхронизацию. Последовательность действий описана для модели , для других моделей принцип схожий, но могут быть некоторые отличия. Данную операцию следует также запускать, если вы путешествуете на большие расстояния и оказались в другом часовом поясе.

  • В режиме текущего времени нажмите и удерживайте кнопку B в течение 3 секунд, пока секундная стрелка не укажет на отметку T+P.

  • Если секундная стрелка указывает на Y (да), N (нет) или T (время), удерживайте кнопку B, пока она не укажет на T+P.
  • Когда начнется определение местоположения, стрелка режимов покрутится несколько раз. При успешном выполнение операции, стрелка режимов остановится на отметке 12 часов и затем укажет на текущую широту местоположения. Секундная стрелка укажет на Y (да), затем время и дата автоматически установятся в соответствии с часовой зоной.

  • Получение информации о местоположении обычно занимает от 30 секунд до до 2 минут.

Теперь часы запомнили текущую временную зону, и если вы не собираетесь ее покидать, в дальнейшем можно использовать GPS калибровку текущего времени.

  • Найдите подходящее место для приема и поверните часы циферблатом к небу.
  • В режиме текущего времени нажмите и удерживайте кнопку B в течение 1 секунд, пока секундная стрелка не укажет на отметку Time (Время).

  • Получение информации обычно занимает от 6 секунд до минуты.
  • При успешном получении сигнала секундная стрелка укажет на Y (да), затем время и дата автоматически установятся в соответствии с часовой зоной.
  • Если получить сигнал на удастся, секундная стрелка укажет на N (нет) и отсчет времени продолжится без изменений.

В случае, если идет прием секунд координации, операция может длиться вплоть до 13 минут. Секунды координации [високосные секунды] были придуманы для добавления ко всемирному времени для согласования его с солнечным временем. В силу природных причин, сутки не всегда длятся 24 часа. 30 июня и 31 декабря они длятся 24 часа и 1 секунду. Чтобы не накапливать эти секунды в течение длительного времени, было принято решение просто добавлять в эти дни по секунде к текущему времени. Если часы уже получили информацию о секунде координации, то данная операция больше не будет производиться вплоть до 1 июня или 1 декабря.

Всем привет!

Не так давно решила купить настольные часы в комнату. Хотелось найти часы с синхронизацией времени (надоели часы, которые каждые полгода убегали в среднем на 5 минут) с лаконичным дизайном и желательно белого цвета. Думала, что найду какие-нибудь часы, которые будут синхронизировать время через интернет, но чисто случайно наткнулась на эту необычную для меня модель. Тут синхронизация выполняется посредством приема радиосигнала с точным временем из Германии. Это интересно, но у меня возникли сомнения, что сигнал из Германии может не дойти и часы окажутся ни чем не лучше обычных, но обошлось.

Часы пришли курьерской службой DPEX из Китая примерно за две недели.
К сожалению, сейчас эти часы у продавца есть только на европейских складах и заказать их в Россию нельзя, но я думаю, что скоро они снова появятся.

Доказательство покупки


Размеры часов: ВхШхГ 9.3 см х 6.5 см х 3.7 см. Размер экрана: 6.5 см х 4.35 см.

Как я уже писала во введении, особенностью этих часов является радиосинхронизация. Часы получают сигналы точного времени с передатчика DCF77, который располагается в немецком городе Майнфлингене, что недалеко от Франкфурта-на-Майне. Подробнее про него можно почитать на
Сразу хотелось бы сказать, что из-за того, что передатчик расположен довольно далеко, то часы подойдут лишь жителям европейской части России. Чтобы было понятнее, вот карта покрытия передатчика:


Мой город расположен на расстоянии как раз около 2000 км от передатчика, сигнал часы принимают, правда только по ночам и расположить их пришлось вблизи окна.

Внешний вид
Часы мне понравились по дизайну. По-моему, выглядят они стильно, да и собраны аккуратно. Экран не блекнет под различными углами обзора.
Спереди расположен дисплей и логотип производителя:


Судя по всему, часы проектировались для немецкого рынка, поэтому все надписи на экране (кроме дня недели) на немецком.

На боковых гранях ничего нет:


Сзади расположены кнопки управления, отверстия динамика и датчика температуры, батарейный отсек:


Снизу небольшая наклейка:


Сверху только окошко датчика подсветки, о ней расскажу чуть позже:


Питаются часы от двух батареек AAA:


Часами пользуюсь с сентября и пока еще батарейки не меняла.

Настройка и синхронизация
К сожалению, инструкцию к часам я выкинула (так как часы у меня с сентября), поэтому опишу все своими словами.
При первом включении (или при замене батарей) часы пытаются поймать радиосигнал, над секундами мигает треугольник:


Если им это не удается, время можно выставить вручную, зажав и удерживая кнопку «MODE». После чего последовательно при помощи кнопок со стрелками можно ввести дату и время, подтверждая выбор короткими нажатиями кнопки «MODE».
Длительное удержание кнопки «C/F» запускает принудительную синхронизацию, то есть часы попытаются принять сигнал. Они делают это и автоматически каждую ночь в интервале с 2:00 до 4:00, при этом, если с первого раза не получилось, часы попытаются поймать сигнал через час.
Когда часы синхронизируются, символ антенны над секундами загорится постоянно и будет гореть до следующей неудачной синхронизации:


По умолчанию часы синхронизируются на , но так как для России это не подходит, то надо зажать и удерживать стрелочку вверх для выбора часового пояса. Рядом с антенной должен появиться значок «F» (видно на фото выше). Теперь, если нажать и удерживать кнопку «MODE», то стрелками будет меняться только часовая зона, то есть целые часы в интервале ± 12. Все остальное считается точным и не меняется.

Другие функции
В основном режиме средняя часть экрана отображает температуру. Если нажать кнопку «C/F», то показания поменяются на Фаренгейты:


Короткие нажатия кнопки «MODE» циклически меняют отображаемые в средней части экрана значения на:
Будильник 1:


Будильник 2:


Второе время:


При этом, если в режимах будильников и второго времени длительно зажать кнопку «MODE», то можно будет изменять их время, что, по-моему, удобно и логично.
Нажатие на кнопку «ALARM» включает и выключает будильники в последовательности: выкл. оба - вкл. 1 - вкл. 2 - вкл. оба. При этом справа от температуры появляются значки:


Звенит будильник достаточно противно, хотя может утром просто вставать лень и все раздражает...))

Короткое нажатие кнопки со стрелкой вниз меняет отображение в нижней части экрана с дня недели на номер недели в году:


Нажатие и удержание стрелки вниз изменяет язык дня недели в последовательности: Английский - Немецкий - Французский - Итальянский - Испанский.

Подсветка
Мне понравилось, как у часов выполнена подсветка экрана. Для ее включения достаточно провести над часами рукой, что удобно)) Пироэлектрический датчик, который установлен в отверстии на верхней грани фиксирует это и включает подсветку на 5 секунд. Я считаю, что это удобно - не нужно в темноте искать кнопку. Честно говоря, у часов я это впервые встретила. Подсветка оранжевого цвета: